1fc7c6f02f0e224dcf968c528b25f0920b79bcc0
[dragonfly.git] / sys / platform / pc32 / i386 / machdep.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 1992 Terrence R. Lambert.
3  * Copyright (c) 1982, 1987, 1990 The Regents of the University of California.
4  * All rights reserved.
5  *
6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
7  * William Jolitz.
8  *
9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10  * modification, are permitted provided that the following conditions
11  * are met:
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
18  *    must display the following acknowledgement:
19  *      This product includes software developed by the University of
20  *      California, Berkeley and its contributors.
21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
23  *    without specific prior written permission.
24  *
25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
35  * SUCH DAMAGE.
36  *
37  *      from: @(#)machdep.c     7.4 (Berkeley) 6/3/91
38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/machdep.c,v 1.385.2.30 2003/05/31 08:48:05 alc Exp $
39  */
40
41 #include "use_npx.h"
42 #include "use_isa.h"
43 #include "opt_atalk.h"
44 #include "opt_compat.h"
45 #include "opt_cpu.h"
46 #include "opt_ddb.h"
47 #include "opt_directio.h"
48 #include "opt_inet.h"
49 #include "opt_ipx.h"
50 #include "opt_maxmem.h"
51 #include "opt_msgbuf.h"
52 #include "opt_perfmon.h"
53 #include "opt_swap.h"
54 #include "opt_userconfig.h"
55 #include "opt_apic.h"
56
57 #include <sys/param.h>
58 #include <sys/systm.h>
59 #include <sys/sysproto.h>
60 #include <sys/signalvar.h>
61 #include <sys/kernel.h>
62 #include <sys/linker.h>
63 #include <sys/malloc.h>
64 #include <sys/proc.h>
65 #include <sys/priv.h>
66 #include <sys/buf.h>
67 #include <sys/reboot.h>
68 #include <sys/mbuf.h>
69 #include <sys/msgbuf.h>
70 #include <sys/sysent.h>
71 #include <sys/sysctl.h>
72 #include <sys/vmmeter.h>
73 #include <sys/bus.h>
74 #include <sys/upcall.h>
75 #include <sys/usched.h>
76 #include <sys/reg.h>
77
78 #include <vm/vm.h>
79 #include <vm/vm_param.h>
80 #include <sys/lock.h>
81 #include <vm/vm_kern.h>
82 #include <vm/vm_object.h>
83 #include <vm/vm_page.h>
84 #include <vm/vm_map.h>
85 #include <vm/vm_pager.h>
86 #include <vm/vm_extern.h>
87
88 #include <sys/thread2.h>
89 #include <sys/mplock2.h>
90
91 #include <sys/user.h>
92 #include <sys/exec.h>
93 #include <sys/cons.h>
94
95 #include <ddb/ddb.h>
96
97 #include <machine/cpu.h>
98 #include <machine/clock.h>
99 #include <machine/specialreg.h>
100 #include <machine/bootinfo.h>
101 #include <machine/md_var.h>
102 #include <machine/pcb_ext.h>            /* pcb.h included via sys/user.h */
103 #include <machine/globaldata.h>         /* CPU_prvspace */
104 #include <machine/smp.h>
105 #ifdef PERFMON
106 #include <machine/perfmon.h>
107 #endif
108 #include <machine/cputypes.h>
109 #include <machine/intr_machdep.h>
110
111 #ifdef OLD_BUS_ARCH
112 #include <bus/isa/isa_device.h>
113 #endif
114 #include <machine_base/isa/isa_intr.h>
115 #include <machine_base/isa/elcr_var.h>
116 #include <bus/isa/rtc.h>
117 #include <machine/vm86.h>
118 #include <sys/random.h>
119 #include <sys/ptrace.h>
120 #include <machine/sigframe.h>
121
122 #include <sys/machintr.h>
123 #include <machine_base/icu/icu_abi.h>
124
125 #define PHYSMAP_ENTRIES         10
126
127 extern void init386(int first);
128 extern void dblfault_handler(void);
129
130 extern void printcpuinfo(void); /* XXX header file */
131 extern void finishidentcpu(void);
132 extern void panicifcpuunsupported(void);
133 extern void initializecpu(void);
134
135 static void cpu_startup(void *);
136 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
137 static void set_fpregs_xmm(struct save87 *, struct savexmm *);
138 static void fill_fpregs_xmm(struct savexmm *, struct save87 *);
139 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
140 #ifdef DIRECTIO
141 extern void ffs_rawread_setup(void);
142 #endif /* DIRECTIO */
143 static void init_locks(void);
144
145 SYSINIT(cpu, SI_BOOT2_SMP, SI_ORDER_FIRST, cpu_startup, NULL)
146
147 int     _udatasel, _ucodesel;
148 u_int   atdevbase;
149 #ifdef SMP
150 int64_t tsc_offsets[MAXCPU];
151 #else
152 int64_t tsc_offsets[1];
153 #endif
154
155 #if defined(SWTCH_OPTIM_STATS)
156 extern int swtch_optim_stats;
157 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, swtch_optim_stats,
158         CTLFLAG_RD, &swtch_optim_stats, 0, "");
159 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, tlb_flush_count,
160         CTLFLAG_RD, &tlb_flush_count, 0, "");
161 #endif
162
163 int physmem = 0;
164
165 u_long ebda_addr = 0;
166
167 static int
168 sysctl_hw_physmem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
169 {
170         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0, ctob(physmem), req);
171         return (error);
172 }
173
174 SYSCTL_PROC(_hw, HW_PHYSMEM, physmem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
175         0, 0, sysctl_hw_physmem, "IU", "");
176
177 static int
178 sysctl_hw_usermem(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
179 {
180         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
181                 ctob(physmem - vmstats.v_wire_count), req);
182         return (error);
183 }
184
185 SYSCTL_PROC(_hw, HW_USERMEM, usermem, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
186         0, 0, sysctl_hw_usermem, "IU", "");
187
188 static int
189 sysctl_hw_availpages(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
190 {
191         int error = sysctl_handle_int(oidp, 0,
192                 i386_btop(avail_end - avail_start), req);
193         return (error);
194 }
195
196 SYSCTL_PROC(_hw, OID_AUTO, availpages, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RD,
197         0, 0, sysctl_hw_availpages, "I", "");
198
199 vm_paddr_t Maxmem;
200 vm_paddr_t Realmem;
201
202 vm_paddr_t phys_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
203 vm_paddr_t dump_avail[PHYSMAP_ENTRIES*2+2];
204
205
206 static vm_offset_t buffer_sva, buffer_eva;
207 vm_offset_t clean_sva, clean_eva;
208 static vm_offset_t pager_sva, pager_eva;
209 static struct trapframe proc0_tf;
210
211 static void
212 cpu_startup(void *dummy)
213 {
214         caddr_t v;
215         vm_size_t size = 0;
216         vm_offset_t firstaddr;
217
218         if (boothowto & RB_VERBOSE)
219                 bootverbose++;
220
221         /*
222          * Good {morning,afternoon,evening,night}.
223          */
224         kprintf("%s", version);
225         startrtclock();
226         printcpuinfo();
227         panicifcpuunsupported();
228 #ifdef PERFMON
229         perfmon_init();
230 #endif
231         kprintf("real memory  = %ju (%ju MB)\n",
232                 (intmax_t)Realmem,
233                 (intmax_t)Realmem / 1024 / 1024);
234         /*
235          * Display any holes after the first chunk of extended memory.
236          */
237         if (bootverbose) {
238                 int indx;
239
240                 kprintf("Physical memory chunk(s):\n");
241                 for (indx = 0; phys_avail[indx + 1] != 0; indx += 2) {
242                         vm_paddr_t size1 = phys_avail[indx + 1] - phys_avail[indx];
243
244                         kprintf("0x%08llx - 0x%08llx, %llu bytes (%llu pages)\n",
245                             phys_avail[indx], phys_avail[indx + 1] - 1, size1,
246                             size1 / PAGE_SIZE);
247                 }
248         }
249
250         /*
251          * Allocate space for system data structures.
252          * The first available kernel virtual address is in "v".
253          * As pages of kernel virtual memory are allocated, "v" is incremented.
254          * As pages of memory are allocated and cleared,
255          * "firstaddr" is incremented.
256          * An index into the kernel page table corresponding to the
257          * virtual memory address maintained in "v" is kept in "mapaddr".
258          */
259
260         /*
261          * Make two passes.  The first pass calculates how much memory is
262          * needed and allocates it.  The second pass assigns virtual
263          * addresses to the various data structures.
264          */
265         firstaddr = 0;
266 again:
267         v = (caddr_t)firstaddr;
268
269 #define valloc(name, type, num) \
270             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((name)+(num))
271 #define valloclim(name, type, num, lim) \
272             (name) = (type *)v; v = (caddr_t)((lim) = ((name)+(num)))
273
274         /*
275          * The nominal buffer size (and minimum KVA allocation) is BKVASIZE.
276          * For the first 64MB of ram nominally allocate sufficient buffers to
277          * cover 1/4 of our ram.  Beyond the first 64MB allocate additional
278          * buffers to cover 1/20 of our ram over 64MB.  When auto-sizing
279          * the buffer cache we limit the eventual kva reservation to
280          * maxbcache bytes.
281          *
282          * factor represents the 1/4 x ram conversion.
283          */
284         if (nbuf == 0) {
285                 int factor = 4 * BKVASIZE / 1024;
286                 int kbytes = physmem * (PAGE_SIZE / 1024);
287
288                 nbuf = 50;
289                 if (kbytes > 4096)
290                         nbuf += min((kbytes - 4096) / factor, 65536 / factor);
291                 if (kbytes > 65536)
292                         nbuf += (kbytes - 65536) * 2 / (factor * 5);
293                 if (maxbcache && nbuf > maxbcache / BKVASIZE)
294                         nbuf = maxbcache / BKVASIZE;
295         }
296
297         /*
298          * Do not allow the buffer_map to be more then 1/2 the size of the
299          * kernel_map.
300          */
301         if (nbuf > (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2)) {
302                 nbuf = (virtual_end - virtual_start) / (BKVASIZE * 2);
303                 kprintf("Warning: nbufs capped at %d\n", nbuf);
304         }
305
306         /* limit to 128 on i386 */
307         nswbuf = max(min(nbuf/4, 128), 16);
308 #ifdef NSWBUF_MIN
309         if (nswbuf < NSWBUF_MIN)
310                 nswbuf = NSWBUF_MIN;
311 #endif
312 #ifdef DIRECTIO
313         ffs_rawread_setup();
314 #endif
315
316         valloc(swbuf, struct buf, nswbuf);
317         valloc(buf, struct buf, nbuf);
318
319         /*
320          * End of first pass, size has been calculated so allocate memory
321          */
322         if (firstaddr == 0) {
323                 size = (vm_size_t)(v - firstaddr);
324                 firstaddr = kmem_alloc(&kernel_map, round_page(size));
325                 if (firstaddr == 0)
326                         panic("startup: no room for tables");
327                 goto again;
328         }
329
330         /*
331          * End of second pass, addresses have been assigned
332          */
333         if ((vm_size_t)(v - firstaddr) != size)
334                 panic("startup: table size inconsistency");
335
336         kmem_suballoc(&kernel_map, &clean_map, &clean_sva, &clean_eva,
337                       (nbuf*BKVASIZE) + (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
338         kmem_suballoc(&clean_map, &buffer_map, &buffer_sva, &buffer_eva,
339                       (nbuf*BKVASIZE));
340         buffer_map.system_map = 1;
341         kmem_suballoc(&clean_map, &pager_map, &pager_sva, &pager_eva,
342                       (nswbuf*MAXPHYS) + pager_map_size);
343         pager_map.system_map = 1;
344
345 #if defined(USERCONFIG)
346         userconfig();
347         cninit();               /* the preferred console may have changed */
348 #endif
349
350         kprintf("avail memory = %ju (%ju MB)\n",
351                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count),
352                 (intmax_t)ptoa(vmstats.v_free_count) / 1024 / 1024);
353
354         /*
355          * Set up buffers, so they can be used to read disk labels.
356          */
357         bufinit();
358         vm_pager_bufferinit();
359
360         /* Log ELCR information */
361         elcr_dump();
362
363 #ifdef SMP
364         /*
365          * OK, enough kmem_alloc/malloc state should be up, lets get on with it!
366          */
367         mp_start();                     /* fire up the APs and APICs */
368         mp_announce();
369 #endif  /* SMP */
370         cpu_setregs();
371 }
372
373 /*
374  * Send an interrupt to process.
375  *
376  * Stack is set up to allow sigcode stored
377  * at top to call routine, followed by kcall
378  * to sigreturn routine below.  After sigreturn
379  * resets the signal mask, the stack, and the
380  * frame pointer, it returns to the user
381  * specified pc, psl.
382  */
383 void
384 sendsig(sig_t catcher, int sig, sigset_t *mask, u_long code)
385 {
386         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
387         struct proc *p = lp->lwp_proc;
388         struct trapframe *regs;
389         struct sigacts *psp = p->p_sigacts;
390         struct sigframe sf, *sfp;
391         int oonstack;
392
393         regs = lp->lwp_md.md_regs;
394         oonstack = (lp->lwp_sigstk.ss_flags & SS_ONSTACK) ? 1 : 0;
395
396         /* save user context */
397         bzero(&sf, sizeof(struct sigframe));
398         sf.sf_uc.uc_sigmask = *mask;
399         sf.sf_uc.uc_stack = lp->lwp_sigstk;
400         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_onstack = oonstack;
401         bcopy(regs, &sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs, sizeof(struct trapframe));
402
403         /* make the size of the saved context visible to userland */
404         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_len = sizeof(sf.sf_uc.uc_mcontext);
405
406         /* save mailbox pending state for syscall interlock semantics */
407         if (p->p_flag & P_MAILBOX)
408                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_xflags |= PGEX_MAILBOX;
409
410         /* Allocate and validate space for the signal handler context. */
411         if ((lp->lwp_flag & LWP_ALTSTACK) != 0 && !oonstack &&
412             SIGISMEMBER(psp->ps_sigonstack, sig)) {
413                 sfp = (struct sigframe *)(lp->lwp_sigstk.ss_sp +
414                     lp->lwp_sigstk.ss_size - sizeof(struct sigframe));
415                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
416         } else {
417                 sfp = (struct sigframe *)regs->tf_esp - 1;
418         }
419
420         /* Translate the signal is appropriate */
421         if (p->p_sysent->sv_sigtbl) {
422                 if (sig <= p->p_sysent->sv_sigsize)
423                         sig = p->p_sysent->sv_sigtbl[_SIG_IDX(sig)];
424         }
425
426         /* Build the argument list for the signal handler. */
427         sf.sf_signum = sig;
428         sf.sf_ucontext = (register_t)&sfp->sf_uc;
429         if (SIGISMEMBER(psp->ps_siginfo, sig)) {
430                 /* Signal handler installed with SA_SIGINFO. */
431                 sf.sf_siginfo = (register_t)&sfp->sf_si;
432                 sf.sf_ahu.sf_action = (__siginfohandler_t *)catcher;
433
434                 /* fill siginfo structure */
435                 sf.sf_si.si_signo = sig;
436                 sf.sf_si.si_code = code;
437                 sf.sf_si.si_addr = (void*)regs->tf_err;
438         }
439         else {
440                 /* Old FreeBSD-style arguments. */
441                 sf.sf_siginfo = code;
442                 sf.sf_addr = regs->tf_err;
443                 sf.sf_ahu.sf_handler = catcher;
444         }
445
446         /*
447          * If we're a vm86 process, we want to save the segment registers.
448          * We also change eflags to be our emulated eflags, not the actual
449          * eflags.
450          */
451         if (regs->tf_eflags & PSL_VM) {
452                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
453                 struct vm86_kernel *vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
454
455                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_gs = tf->tf_vm86_gs;
456                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_fs = tf->tf_vm86_fs;
457                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_es = tf->tf_vm86_es;
458                 sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_ds = tf->tf_vm86_ds;
459
460                 if (vm86->vm86_has_vme == 0)
461                         sf.sf_uc.uc_mcontext.mc_eflags =
462                             (tf->tf_eflags & ~(PSL_VIF | PSL_VIP)) |
463                             (vm86->vm86_eflags & (PSL_VIF | PSL_VIP));
464
465                 /*
466                  * Clear PSL_NT to inhibit T_TSSFLT faults on return from
467                  * syscalls made by the signal handler.  This just avoids
468                  * wasting time for our lazy fixup of such faults.  PSL_NT
469                  * does nothing in vm86 mode, but vm86 programs can set it
470                  * almost legitimately in probes for old cpu types.
471                  */
472                 tf->tf_eflags &= ~(PSL_VM | PSL_NT | PSL_VIF | PSL_VIP);
473         }
474
475         /*
476          * Save the FPU state and reinit the FP unit
477          */
478         npxpush(&sf.sf_uc.uc_mcontext);
479
480         /*
481          * Copy the sigframe out to the user's stack.
482          */
483         if (copyout(&sf, sfp, sizeof(struct sigframe)) != 0) {
484                 /*
485                  * Something is wrong with the stack pointer.
486                  * ...Kill the process.
487                  */
488                 sigexit(lp, SIGILL);
489         }
490
491         regs->tf_esp = (int)sfp;
492         regs->tf_eip = PS_STRINGS - *(p->p_sysent->sv_szsigcode);
493
494         /*
495          * i386 abi specifies that the direction flag must be cleared
496          * on function entry
497          */
498         regs->tf_eflags &= ~(PSL_T|PSL_D);
499
500         regs->tf_cs = _ucodesel;
501         regs->tf_ds = _udatasel;
502         regs->tf_es = _udatasel;
503
504         /*
505          * Allow the signal handler to inherit %fs in addition to %gs as
506          * the userland program might be using both.
507          *
508          * However, if a T_PROTFLT occured the segment registers could be
509          * totally broken.  They must be reset in order to be able to
510          * return to userland.
511          */
512         if (regs->tf_trapno == T_PROTFLT) {
513                 regs->tf_fs = _udatasel;
514                 regs->tf_gs = _udatasel;
515         }
516         regs->tf_ss = _udatasel;
517 }
518
519 /*
520  * Sanitize the trapframe for a virtual kernel passing control to a custom
521  * VM context.  Remove any items that would otherwise create a privilage
522  * issue.
523  *
524  * XXX at the moment we allow userland to set the resume flag.  Is this a
525  * bad idea?
526  */
527 int
528 cpu_sanitize_frame(struct trapframe *frame)
529 {
530         frame->tf_cs = _ucodesel;
531         frame->tf_ds = _udatasel;
532         frame->tf_es = _udatasel;       /* XXX allow userland this one too? */
533 #if 0
534         frame->tf_fs = _udatasel;
535         frame->tf_gs = _udatasel;
536 #endif
537         frame->tf_ss = _udatasel;
538         frame->tf_eflags &= (PSL_RF | PSL_USERCHANGE);
539         frame->tf_eflags |= PSL_RESERVED_DEFAULT | PSL_I;
540         return(0);
541 }
542
543 int
544 cpu_sanitize_tls(struct savetls *tls)
545 {
546          struct segment_descriptor *desc;
547          int i;
548
549          for (i = 0; i < NGTLS; ++i) {
550                 desc = &tls->tls[i];
551                 if (desc->sd_dpl == 0 && desc->sd_type == 0)
552                         continue;
553                 if (desc->sd_def32 == 0)
554                         return(ENXIO);
555                 if (desc->sd_type != SDT_MEMRWA)
556                         return(ENXIO);
557                 if (desc->sd_dpl != SEL_UPL)
558                         return(ENXIO);
559                 if (desc->sd_xx != 0 || desc->sd_p != 1)
560                         return(ENXIO);
561          }
562          return(0);
563 }
564
565 /*
566  * sigreturn(ucontext_t *sigcntxp)
567  *
568  * System call to cleanup state after a signal
569  * has been taken.  Reset signal mask and
570  * stack state from context left by sendsig (above).
571  * Return to previous pc and psl as specified by
572  * context left by sendsig. Check carefully to
573  * make sure that the user has not modified the
574  * state to gain improper privileges.
575  *
576  * MPSAFE
577  */
578 #define EFL_SECURE(ef, oef)     ((((ef) ^ (oef)) & ~PSL_USERCHANGE) == 0)
579 #define CS_SECURE(cs)           (ISPL(cs) == SEL_UPL)
580
581 int
582 sys_sigreturn(struct sigreturn_args *uap)
583 {
584         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
585         struct proc *p = lp->lwp_proc;
586         struct trapframe *regs;
587         ucontext_t uc;
588         ucontext_t *ucp;
589         int cs;
590         int eflags;
591         int error;
592
593         /*
594          * We have to copy the information into kernel space so userland
595          * can't modify it while we are sniffing it.
596          */
597         regs = lp->lwp_md.md_regs;
598         error = copyin(uap->sigcntxp, &uc, sizeof(uc));
599         if (error)
600                 return (error);
601         ucp = &uc;
602         eflags = ucp->uc_mcontext.mc_eflags;
603
604         if (eflags & PSL_VM) {
605                 struct trapframe_vm86 *tf = (struct trapframe_vm86 *)regs;
606                 struct vm86_kernel *vm86;
607
608                 /*
609                  * if pcb_ext == 0 or vm86_inited == 0, the user hasn't
610                  * set up the vm86 area, and we can't enter vm86 mode.
611                  */
612                 if (lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext == 0)
613                         return (EINVAL);
614                 vm86 = &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_ext->ext_vm86;
615                 if (vm86->vm86_inited == 0)
616                         return (EINVAL);
617
618                 /* go back to user mode if both flags are set */
619                 if ((eflags & PSL_VIP) && (eflags & PSL_VIF))
620                         trapsignal(lp, SIGBUS, 0);
621
622                 if (vm86->vm86_has_vme) {
623                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VME_USERCHANGE) |
624                             (eflags & VME_USERCHANGE) | PSL_VM;
625                 } else {
626                         vm86->vm86_eflags = eflags;     /* save VIF, VIP */
627                         eflags = (tf->tf_eflags & ~VM_USERCHANGE) |
628                             (eflags & VM_USERCHANGE) | PSL_VM;
629                 }
630                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, tf, sizeof(struct trapframe));
631                 tf->tf_eflags = eflags;
632                 tf->tf_vm86_ds = tf->tf_ds;
633                 tf->tf_vm86_es = tf->tf_es;
634                 tf->tf_vm86_fs = tf->tf_fs;
635                 tf->tf_vm86_gs = tf->tf_gs;
636                 tf->tf_ds = _udatasel;
637                 tf->tf_es = _udatasel;
638 #if 0
639                 tf->tf_fs = _udatasel;
640                 tf->tf_gs = _udatasel;
641 #endif
642         } else {
643                 /*
644                  * Don't allow users to change privileged or reserved flags.
645                  */
646                 /*
647                  * XXX do allow users to change the privileged flag PSL_RF.
648                  * The cpu sets PSL_RF in tf_eflags for faults.  Debuggers
649                  * should sometimes set it there too.  tf_eflags is kept in
650                  * the signal context during signal handling and there is no
651                  * other place to remember it, so the PSL_RF bit may be
652                  * corrupted by the signal handler without us knowing.
653                  * Corruption of the PSL_RF bit at worst causes one more or
654                  * one less debugger trap, so allowing it is fairly harmless.
655                  */
656                 if (!EFL_SECURE(eflags & ~PSL_RF, regs->tf_eflags & ~PSL_RF)) {
657                         kprintf("sigreturn: eflags = 0x%x\n", eflags);
658                         return(EINVAL);
659                 }
660
661                 /*
662                  * Don't allow users to load a valid privileged %cs.  Let the
663                  * hardware check for invalid selectors, excess privilege in
664                  * other selectors, invalid %eip's and invalid %esp's.
665                  */
666                 cs = ucp->uc_mcontext.mc_cs;
667                 if (!CS_SECURE(cs)) {
668                         kprintf("sigreturn: cs = 0x%x\n", cs);
669                         trapsignal(lp, SIGBUS, T_PROTFLT);
670                         return(EINVAL);
671                 }
672                 bcopy(&ucp->uc_mcontext.mc_gs, regs, sizeof(struct trapframe));
673         }
674
675         /*
676          * Restore the FPU state from the frame
677          */
678         crit_enter();
679         npxpop(&ucp->uc_mcontext);
680
681         /*
682          * Merge saved signal mailbox pending flag to maintain interlock
683          * semantics against system calls.
684          */
685         if (ucp->uc_mcontext.mc_xflags & PGEX_MAILBOX)
686                 p->p_flag |= P_MAILBOX;
687
688         if (ucp->uc_mcontext.mc_onstack & 1)
689                 lp->lwp_sigstk.ss_flags |= SS_ONSTACK;
690         else
691                 lp->lwp_sigstk.ss_flags &= ~SS_ONSTACK;
692
693         lp->lwp_sigmask = ucp->uc_sigmask;
694         SIG_CANTMASK(lp->lwp_sigmask);
695         crit_exit();
696         return(EJUSTRETURN);
697 }
698
699 /*
700  * Stack frame on entry to function.  %eax will contain the function vector,
701  * %ecx will contain the function data.  flags, ecx, and eax will have 
702  * already been pushed on the stack.
703  */
704 struct upc_frame {
705         register_t      eax;
706         register_t      ecx;
707         register_t      edx;
708         register_t      flags;
709         register_t      oldip;
710 };
711
712 void
713 sendupcall(struct vmupcall *vu, int morepending)
714 {
715         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
716         struct trapframe *regs;
717         struct upcall upcall;
718         struct upc_frame upc_frame;
719         int     crit_count = 0;
720
721         /*
722          * If we are a virtual kernel running an emulated user process
723          * context, switch back to the virtual kernel context before
724          * trying to post the signal.
725          */
726         if (lp->lwp_vkernel && lp->lwp_vkernel->ve) {
727                 lp->lwp_md.md_regs->tf_trapno = 0;
728                 vkernel_trap(lp, lp->lwp_md.md_regs);
729         }
730
731         /*
732          * Get the upcall data structure
733          */
734         if (copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall)) ||
735             copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int))
736         ) {
737                 vu->vu_pending = 0;
738                 kprintf("bad upcall address\n");
739                 return;
740         }
741
742         /*
743          * If the data structure is already marked pending or has a critical
744          * section count, mark the data structure as pending and return 
745          * without doing an upcall.  vu_pending is left set.
746          */
747         if (upcall.upc_pending || crit_count >= vu->vu_pending) {
748                 if (upcall.upc_pending < vu->vu_pending) {
749                         upcall.upc_pending = vu->vu_pending;
750                         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending,
751                                 sizeof(upcall.upc_pending));
752                 }
753                 return;
754         }
755
756         /*
757          * We can run this upcall now, clear vu_pending.
758          *
759          * Bump our critical section count and set or clear the
760          * user pending flag depending on whether more upcalls are
761          * pending.  The user will be responsible for calling 
762          * upc_dispatch(-1) to process remaining upcalls.
763          */
764         vu->vu_pending = 0;
765         upcall.upc_pending = morepending;
766         ++crit_count;
767         copyout(&upcall.upc_pending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, 
768                 sizeof(upcall.upc_pending));
769         copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff,
770                 sizeof(int));
771
772         /*
773          * Construct a stack frame and issue the upcall
774          */
775         regs = lp->lwp_md.md_regs;
776         upc_frame.eax = regs->tf_eax;
777         upc_frame.ecx = regs->tf_ecx;
778         upc_frame.edx = regs->tf_edx;
779         upc_frame.flags = regs->tf_eflags;
780         upc_frame.oldip = regs->tf_eip;
781         if (copyout(&upc_frame, (void *)(regs->tf_esp - sizeof(upc_frame)),
782             sizeof(upc_frame)) != 0) {
783                 kprintf("bad stack on upcall\n");
784         } else {
785                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
786                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
787                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
788                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
789                 regs->tf_esp -= sizeof(upc_frame);
790         }
791 }
792
793 /*
794  * fetchupcall occurs in the context of a system call, which means that
795  * we have to return EJUSTRETURN in order to prevent eax and edx from
796  * being overwritten by the syscall return value.
797  *
798  * if vu is not NULL we return the new context in %edx, the new data in %ecx,
799  * and the function pointer in %eax.  
800  */
801 int
802 fetchupcall(struct vmupcall *vu, int morepending, void *rsp)
803 {
804         struct upc_frame upc_frame;
805         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
806         struct trapframe *regs;
807         int error;
808         struct upcall upcall;
809         int crit_count;
810
811         regs = lp->lwp_md.md_regs;
812
813         error = copyout(&morepending, &lp->lwp_upcall->upc_pending, sizeof(int));
814         if (error == 0) {
815             if (vu) {
816                 /*
817                  * This jumps us to the next ready context.
818                  */
819                 vu->vu_pending = 0;
820                 error = copyin(lp->lwp_upcall, &upcall, sizeof(upcall));
821                 crit_count = 0;
822                 if (error == 0)
823                         error = copyin((char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, &crit_count, sizeof(int));
824                 ++crit_count;
825                 if (error == 0)
826                         error = copyout(&crit_count, (char *)upcall.upc_uthread + upcall.upc_critoff, sizeof(int));
827                 regs->tf_eax = (register_t)vu->vu_func;
828                 regs->tf_ecx = (register_t)vu->vu_data;
829                 regs->tf_edx = (register_t)lp->lwp_upcall;
830                 regs->tf_eip = (register_t)vu->vu_ctx;
831                 regs->tf_esp = (register_t)rsp;
832             } else {
833                 /*
834                  * This returns us to the originally interrupted code.
835                  */
836                 error = copyin(rsp, &upc_frame, sizeof(upc_frame));
837                 regs->tf_eax = upc_frame.eax;
838                 regs->tf_ecx = upc_frame.ecx;
839                 regs->tf_edx = upc_frame.edx;
840                 regs->tf_eflags = (regs->tf_eflags & ~PSL_USERCHANGE) |
841                                 (upc_frame.flags & PSL_USERCHANGE);
842                 regs->tf_eip = upc_frame.oldip;
843                 regs->tf_esp = (register_t)((char *)rsp + sizeof(upc_frame));
844             }
845         }
846         if (error == 0)
847                 error = EJUSTRETURN;
848         return(error);
849 }
850
851 /*
852  * Machine dependent boot() routine
853  *
854  * I haven't seen anything to put here yet
855  * Possibly some stuff might be grafted back here from boot()
856  */
857 void
858 cpu_boot(int howto)
859 {
860 }
861
862 /*
863  * Shutdown the CPU as much as possible
864  */
865 void
866 cpu_halt(void)
867 {
868         for (;;)
869                 __asm__ __volatile("hlt");
870 }
871
872 /*
873  * cpu_idle() represents the idle LWKT.  You cannot return from this function
874  * (unless you want to blow things up!).  Instead we look for runnable threads
875  * and loop or halt as appropriate.  Giant is not held on entry to the thread.
876  *
877  * The main loop is entered with a critical section held, we must release
878  * the critical section before doing anything else.  lwkt_switch() will
879  * check for pending interrupts due to entering and exiting its own 
880  * critical section.
881  *
882  * NOTE: On an SMP system we rely on a scheduler IPI to wake a HLTed cpu up.
883  *       However, there are cases where the idlethread will be entered with
884  *       the possibility that no IPI will occur and in such cases
885  *       lwkt_switch() sets RQF_WAKEUP. We usually check
886  *       RQF_IDLECHECK_WK_MASK.
887  *
888  * NOTE: cpu_idle_hlt again defaults to 2 (use ACPI sleep states).  Set to
889  *       1 to just use hlt and for debugging purposes.
890  */
891 static int      cpu_idle_hlt = 2;
892 static int      cpu_idle_hltcnt;
893 static int      cpu_idle_spincnt;
894 static u_int    cpu_idle_repeat = 4;
895 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hlt, CTLFLAG_RW,
896     &cpu_idle_hlt, 0, "Idle loop HLT enable");
897 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_hltcnt, CTLFLAG_RW,
898     &cpu_idle_hltcnt, 0, "Idle loop entry halts");
899 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_spincnt, CTLFLAG_RW,
900     &cpu_idle_spincnt, 0, "Idle loop entry spins");
901 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, cpu_idle_repeat, CTLFLAG_RW,
902     &cpu_idle_repeat, 0, "Idle entries before acpi hlt");
903
904 static void
905 cpu_idle_default_hook(void)
906 {
907         /*
908          * We must guarentee that hlt is exactly the instruction
909          * following the sti.
910          */
911         __asm __volatile("sti; hlt");
912 }
913
914 /* Other subsystems (e.g., ACPI) can hook this later. */
915 void (*cpu_idle_hook)(void) = cpu_idle_default_hook;
916
917 void
918 cpu_idle(void)
919 {
920         globaldata_t gd = mycpu;
921         struct thread *td = gd->gd_curthread;
922         int reqflags;
923         int quick;
924
925         crit_exit();
926         KKASSERT(td->td_critcount == 0);
927         for (;;) {
928                 /*
929                  * See if there are any LWKTs ready to go.
930                  */
931                 lwkt_switch();
932
933                 /*
934                  * When halting inside a cli we must check for reqflags
935                  * races, particularly [re]schedule requests.  Running
936                  * splz() does the job.
937                  *
938                  * cpu_idle_hlt:
939                  *      0       Never halt, just spin
940                  *
941                  *      1       Always use HLT (or MONITOR/MWAIT if avail).
942                  *              This typically eats more power than the
943                  *              ACPI halt.
944                  *
945                  *      2       Use HLT/MONITOR/MWAIT up to a point and then
946                  *              use the ACPI halt (default).  This is a hybrid
947                  *              approach.  See machdep.cpu_idle_repeat.
948                  *
949                  *      3       Always use the ACPI halt.  This typically
950                  *              eats the least amount of power but the cpu
951                  *              will be slow waking up.  Slows down e.g.
952                  *              compiles and other pipe/event oriented stuff.
953                  *
954                  *
955                  * NOTE: Interrupts are enabled and we are not in a critical
956                  *       section.
957                  *
958                  * NOTE: Preemptions do not reset gd_idle_repeat.  Also we
959                  *       don't bother capping gd_idle_repeat, it is ok if
960                  *       it overflows.
961                  */
962                 ++gd->gd_idle_repeat;
963                 reqflags = gd->gd_reqflags;
964                 quick = (cpu_idle_hlt == 1) ||
965                         (cpu_idle_hlt < 3 &&
966                          gd->gd_idle_repeat < cpu_idle_repeat);
967
968                 if (quick && (cpu_mi_feature & CPU_MI_MONITOR) &&
969                     (reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
970                         cpu_mmw_pause_int(&gd->gd_reqflags, reqflags);
971                         ++cpu_idle_hltcnt;
972                 } else if (cpu_idle_hlt) {
973                         __asm __volatile("cli");
974                         splz();
975                         if ((gd->gd_reqflags & RQF_IDLECHECK_WK_MASK) == 0) {
976                                 if (quick)
977                                         cpu_idle_default_hook();
978                                 else
979                                         cpu_idle_hook();
980                         }
981                         __asm __volatile("sti");
982                         ++cpu_idle_hltcnt;
983                 } else {
984                         splz();
985                         __asm __volatile("sti");
986                         ++cpu_idle_spincnt;
987                 }
988         }
989 }
990
991 #ifdef SMP
992
993 /*
994  * This routine is called if a spinlock has been held through the
995  * exponential backoff period and is seriously contested.  On a real cpu
996  * we let it spin.
997  */
998 void
999 cpu_spinlock_contested(void)
1000 {
1001         cpu_pause();
1002 }
1003
1004 #endif
1005
1006 /*
1007  * Clear registers on exec
1008  */
1009 void
1010 exec_setregs(u_long entry, u_long stack, u_long ps_strings)
1011 {
1012         struct thread *td = curthread;
1013         struct lwp *lp = td->td_lwp;
1014         struct pcb *pcb = td->td_pcb;
1015         struct trapframe *regs = lp->lwp_md.md_regs;
1016
1017         /* was i386_user_cleanup() in NetBSD */
1018         user_ldt_free(pcb);
1019   
1020         bzero((char *)regs, sizeof(struct trapframe));
1021         regs->tf_eip = entry;
1022         regs->tf_esp = stack;
1023         regs->tf_eflags = PSL_USER | (regs->tf_eflags & PSL_T);
1024         regs->tf_ss = _udatasel;
1025         regs->tf_ds = _udatasel;
1026         regs->tf_es = _udatasel;
1027         regs->tf_fs = _udatasel;
1028         regs->tf_gs = _udatasel;
1029         regs->tf_cs = _ucodesel;
1030
1031         /* PS_STRINGS value for BSD/OS binaries.  It is 0 for non-BSD/OS. */
1032         regs->tf_ebx = ps_strings;
1033
1034         /*
1035          * Reset the hardware debug registers if they were in use.
1036          * They won't have any meaning for the newly exec'd process.  
1037          */
1038         if (pcb->pcb_flags & PCB_DBREGS) {
1039                 pcb->pcb_dr0 = 0;
1040                 pcb->pcb_dr1 = 0;
1041                 pcb->pcb_dr2 = 0;
1042                 pcb->pcb_dr3 = 0;
1043                 pcb->pcb_dr6 = 0;
1044                 pcb->pcb_dr7 = 0;
1045                 if (pcb == td->td_pcb) {
1046                         /*
1047                          * Clear the debug registers on the running
1048                          * CPU, otherwise they will end up affecting
1049                          * the next process we switch to.
1050                          */
1051                         reset_dbregs();
1052                 }
1053                 pcb->pcb_flags &= ~PCB_DBREGS;
1054         }
1055
1056         /*
1057          * Initialize the math emulator (if any) for the current process.
1058          * Actually, just clear the bit that says that the emulator has
1059          * been initialized.  Initialization is delayed until the process
1060          * traps to the emulator (if it is done at all) mainly because
1061          * emulators don't provide an entry point for initialization.
1062          */
1063         pcb->pcb_flags &= ~FP_SOFTFP;
1064
1065         /*
1066          * note: do not set CR0_TS here.  npxinit() must do it after clearing
1067          * gd_npxthread.  Otherwise a preemptive interrupt thread may panic
1068          * in npxdna().
1069          */
1070         crit_enter();
1071         load_cr0(rcr0() | CR0_MP);
1072
1073 #if NNPX > 0
1074         /* Initialize the npx (if any) for the current process. */
1075         npxinit(__INITIAL_NPXCW__);
1076 #endif
1077         crit_exit();
1078
1079         /*
1080          * note: linux emulator needs edx to be 0x0 on entry, which is
1081          * handled in execve simply by setting the 64 bit syscall
1082          * return value to 0.
1083          */
1084 }
1085
1086 void
1087 cpu_setregs(void)
1088 {
1089         unsigned int cr0;
1090
1091         cr0 = rcr0();
1092         cr0 |= CR0_NE;                  /* Done by npxinit() */
1093         cr0 |= CR0_MP | CR0_TS;         /* Done at every execve() too. */
1094         cr0 |= CR0_WP | CR0_AM;
1095         load_cr0(cr0);
1096         load_gs(_udatasel);
1097 }
1098
1099 static int
1100 sysctl_machdep_adjkerntz(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
1101 {
1102         int error;
1103         error = sysctl_handle_int(oidp, oidp->oid_arg1, oidp->oid_arg2,
1104                 req);
1105         if (!error && req->newptr)
1106                 resettodr();
1107         return (error);
1108 }
1109
1110 SYSCTL_PROC(_machdep, CPU_ADJKERNTZ, adjkerntz, CTLTYPE_INT|CTLFLAG_RW,
1111         &adjkerntz, 0, sysctl_machdep_adjkerntz, "I", "");
1112
1113 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_DISRTCSET, disable_rtc_set,
1114         CTLFLAG_RW, &disable_rtc_set, 0, "");
1115
1116 SYSCTL_STRUCT(_machdep, CPU_BOOTINFO, bootinfo, 
1117         CTLFLAG_RD, &bootinfo, bootinfo, "");
1118
1119 SYSCTL_INT(_machdep, CPU_WALLCLOCK, wall_cmos_clock,
1120         CTLFLAG_RW, &wall_cmos_clock, 0, "");
1121
1122 extern u_long bootdev;          /* not a cdev_t - encoding is different */
1123 SYSCTL_ULONG(_machdep, OID_AUTO, guessed_bootdev,
1124         CTLFLAG_RD, &bootdev, 0, "Boot device (not in cdev_t format)");
1125
1126 /*
1127  * Initialize 386 and configure to run kernel
1128  */
1129
1130 /*
1131  * Initialize segments & interrupt table
1132  */
1133
1134 int _default_ldt;
1135 union descriptor gdt[NGDT * MAXCPU];    /* global descriptor table */
1136 static struct gate_descriptor idt0[NIDT];
1137 struct gate_descriptor *idt = &idt0[0]; /* interrupt descriptor table */
1138 union descriptor ldt[NLDT];             /* local descriptor table */
1139
1140 /* table descriptors - used to load tables by cpu */
1141 struct region_descriptor r_gdt, r_idt;
1142
1143 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
1144 extern int has_f00f_bug;
1145 #endif
1146
1147 static struct i386tss dblfault_tss;
1148 static char dblfault_stack[PAGE_SIZE];
1149
1150 extern  struct user *proc0paddr;
1151
1152
1153 /* software prototypes -- in more palatable form */
1154 struct soft_segment_descriptor gdt_segs[] = {
1155 /* GNULL_SEL    0 Null Descriptor */
1156 {       0x0,                    /* segment base address  */
1157         0x0,                    /* length */
1158         0,                      /* segment type */
1159         0,                      /* segment descriptor priority level */
1160         0,                      /* segment descriptor present */
1161         0, 0,
1162         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1163         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1164 /* GCODE_SEL    1 Code Descriptor for kernel */
1165 {       0x0,                    /* segment base address  */
1166         0xfffff,                /* length - all address space */
1167         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1168         0,                      /* segment descriptor priority level */
1169         1,                      /* segment descriptor present */
1170         0, 0,
1171         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1172         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1173 /* GDATA_SEL    2 Data Descriptor for kernel */
1174 {       0x0,                    /* segment base address  */
1175         0xfffff,                /* length - all address space */
1176         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1177         0,                      /* segment descriptor priority level */
1178         1,                      /* segment descriptor present */
1179         0, 0,
1180         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1181         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1182 /* GPRIV_SEL    3 SMP Per-Processor Private Data Descriptor */
1183 {       0x0,                    /* segment base address  */
1184         0xfffff,                /* length - all address space */
1185         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1186         0,                      /* segment descriptor priority level */
1187         1,                      /* segment descriptor present */
1188         0, 0,
1189         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1190         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1191 /* GPROC0_SEL   4 Proc 0 Tss Descriptor */
1192 {
1193         0x0,                    /* segment base address */
1194         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1195         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1196         0,                      /* segment descriptor priority level */
1197         1,                      /* segment descriptor present */
1198         0, 0,
1199         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1200         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1201 /* GLDT_SEL     5 LDT Descriptor */
1202 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1203         sizeof(ldt)-1,          /* length - all address space */
1204         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1205         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1206         1,                      /* segment descriptor present */
1207         0, 0,
1208         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1209         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1210 /* GUSERLDT_SEL 6 User LDT Descriptor per process */
1211 {       (int) ldt,              /* segment base address  */
1212         (512 * sizeof(union descriptor)-1),             /* length */
1213         SDT_SYSLDT,             /* segment type */
1214         0,                      /* segment descriptor priority level */
1215         1,                      /* segment descriptor present */
1216         0, 0,
1217         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1218         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1219 /* GTGATE_SEL   7 Null Descriptor - Placeholder */
1220 {       0x0,                    /* segment base address  */
1221         0x0,                    /* length - all address space */
1222         0,                      /* segment type */
1223         0,                      /* segment descriptor priority level */
1224         0,                      /* segment descriptor present */
1225         0, 0,
1226         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1227         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1228 /* GBIOSLOWMEM_SEL 8 BIOS access to realmode segment 0x40, must be #8 in GDT */
1229 {       0x400,                  /* segment base address */
1230         0xfffff,                /* length */
1231         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1232         0,                      /* segment descriptor priority level */
1233         1,                      /* segment descriptor present */
1234         0, 0,
1235         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1236         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1237 /* GPANIC_SEL   9 Panic Tss Descriptor */
1238 {       (int) &dblfault_tss,    /* segment base address  */
1239         sizeof(struct i386tss)-1,/* length - all address space */
1240         SDT_SYS386TSS,          /* segment type */
1241         0,                      /* segment descriptor priority level */
1242         1,                      /* segment descriptor present */
1243         0, 0,
1244         0,                      /* unused - default 32 vs 16 bit size */
1245         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1246 /* GBIOSCODE32_SEL 10 BIOS 32-bit interface (32bit Code) */
1247 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1248         0xfffff,                /* length */
1249         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1250         0,                      /* segment descriptor priority level */
1251         1,                      /* segment descriptor present */
1252         0, 0,
1253         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1254         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1255 /* GBIOSCODE16_SEL 11 BIOS 32-bit interface (16bit Code) */
1256 {       0,                      /* segment base address (overwritten)  */
1257         0xfffff,                /* length */
1258         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1259         0,                      /* segment descriptor priority level */
1260         1,                      /* segment descriptor present */
1261         0, 0,
1262         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1263         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1264 /* GBIOSDATA_SEL 12 BIOS 32-bit interface (Data) */
1265 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1266         0xfffff,                /* length */
1267         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1268         0,                      /* segment descriptor priority level */
1269         1,                      /* segment descriptor present */
1270         0, 0,
1271         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1272         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1273 /* GBIOSUTIL_SEL 13 BIOS 16-bit interface (Utility) */
1274 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1275         0xfffff,                /* length */
1276         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1277         0,                      /* segment descriptor priority level */
1278         1,                      /* segment descriptor present */
1279         0, 0,
1280         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1281         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1282 /* GBIOSARGS_SEL 14 BIOS 16-bit interface (Arguments) */
1283 {       0,                      /* segment base address (overwritten) */
1284         0xfffff,                /* length */
1285         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1286         0,                      /* segment descriptor priority level */
1287         1,                      /* segment descriptor present */
1288         0, 0,
1289         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1290         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1291 /* GTLS_START 15 TLS */
1292 {       0x0,                    /* segment base address  */
1293         0x0,                    /* length */
1294         0,                      /* segment type */
1295         0,                      /* segment descriptor priority level */
1296         0,                      /* segment descriptor present */
1297         0, 0,
1298         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1299         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1300 /* GTLS_START+1 16 TLS */
1301 {       0x0,                    /* segment base address  */
1302         0x0,                    /* length */
1303         0,                      /* segment type */
1304         0,                      /* segment descriptor priority level */
1305         0,                      /* segment descriptor present */
1306         0, 0,
1307         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1308         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1309 /* GTLS_END 17 TLS */
1310 {       0x0,                    /* segment base address  */
1311         0x0,                    /* length */
1312         0,                      /* segment type */
1313         0,                      /* segment descriptor priority level */
1314         0,                      /* segment descriptor present */
1315         0, 0,
1316         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1317         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1318 };
1319
1320 static struct soft_segment_descriptor ldt_segs[] = {
1321         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1322 {       0x0,                    /* segment base address  */
1323         0x0,                    /* length - all address space */
1324         0,                      /* segment type */
1325         0,                      /* segment descriptor priority level */
1326         0,                      /* segment descriptor present */
1327         0, 0,
1328         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1329         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1330         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1331 {       0x0,                    /* segment base address  */
1332         0x0,                    /* length - all address space */
1333         0,                      /* segment type */
1334         0,                      /* segment descriptor priority level */
1335         0,                      /* segment descriptor present */
1336         0, 0,
1337         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1338         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1339         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1340 {       0x0,                    /* segment base address  */
1341         0x0,                    /* length - all address space */
1342         0,                      /* segment type */
1343         0,                      /* segment descriptor priority level */
1344         0,                      /* segment descriptor present */
1345         0, 0,
1346         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1347         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1348         /* Code Descriptor for user */
1349 {       0x0,                    /* segment base address  */
1350         0xfffff,                /* length - all address space */
1351         SDT_MEMERA,             /* segment type */
1352         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1353         1,                      /* segment descriptor present */
1354         0, 0,
1355         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1356         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1357         /* Null Descriptor - overwritten by call gate */
1358 {       0x0,                    /* segment base address  */
1359         0x0,                    /* length - all address space */
1360         0,                      /* segment type */
1361         0,                      /* segment descriptor priority level */
1362         0,                      /* segment descriptor present */
1363         0, 0,
1364         0,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1365         0                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1366         /* Data Descriptor for user */
1367 {       0x0,                    /* segment base address  */
1368         0xfffff,                /* length - all address space */
1369         SDT_MEMRWA,             /* segment type */
1370         SEL_UPL,                /* segment descriptor priority level */
1371         1,                      /* segment descriptor present */
1372         0, 0,
1373         1,                      /* default 32 vs 16 bit size */
1374         1                       /* limit granularity (byte/page units)*/ },
1375 };
1376
1377 void
1378 setidt(int idx, inthand_t *func, int typ, int dpl, int selec)
1379 {
1380         struct gate_descriptor *ip;
1381
1382         ip = idt + idx;
1383         ip->gd_looffset = (int)func;
1384         ip->gd_selector = selec;
1385         ip->gd_stkcpy = 0;
1386         ip->gd_xx = 0;
1387         ip->gd_type = typ;
1388         ip->gd_dpl = dpl;
1389         ip->gd_p = 1;
1390         ip->gd_hioffset = ((int)func)>>16 ;
1391 }
1392
1393 #define IDTVEC(name)    __CONCAT(X,name)
1394
1395 extern inthand_t
1396         IDTVEC(div), IDTVEC(dbg), IDTVEC(nmi), IDTVEC(bpt), IDTVEC(ofl),
1397         IDTVEC(bnd), IDTVEC(ill), IDTVEC(dna), IDTVEC(fpusegm),
1398         IDTVEC(tss), IDTVEC(missing), IDTVEC(stk), IDTVEC(prot),
1399         IDTVEC(page), IDTVEC(mchk), IDTVEC(fpu), IDTVEC(align),
1400         IDTVEC(xmm), IDTVEC(syscall),
1401         IDTVEC(rsvd0);
1402 extern inthand_t
1403         IDTVEC(int0x80_syscall);
1404
1405 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
1406 extern inthand_t *Xrsvdary[256];
1407 #endif
1408
1409 void
1410 sdtossd(struct segment_descriptor *sd, struct soft_segment_descriptor *ssd)
1411 {
1412         ssd->ssd_base  = (sd->sd_hibase << 24) | sd->sd_lobase;
1413         ssd->ssd_limit = (sd->sd_hilimit << 16) | sd->sd_lolimit;
1414         ssd->ssd_type  = sd->sd_type;
1415         ssd->ssd_dpl   = sd->sd_dpl;
1416         ssd->ssd_p     = sd->sd_p;
1417         ssd->ssd_def32 = sd->sd_def32;
1418         ssd->ssd_gran  = sd->sd_gran;
1419 }
1420
1421 /*
1422  * Populate the (physmap) array with base/bound pairs describing the
1423  * available physical memory in the system, then test this memory and
1424  * build the phys_avail array describing the actually-available memory.
1425  *
1426  * If we cannot accurately determine the physical memory map, then use
1427  * value from the 0xE801 call, and failing that, the RTC.
1428  *
1429  * Total memory size may be set by the kernel environment variable
1430  * hw.physmem or the compile-time define MAXMEM.
1431  */
1432 static void
1433 getmemsize(int first)
1434 {
1435         int i, physmap_idx, pa_indx, da_indx;
1436         int hasbrokenint12;
1437         u_int basemem, extmem;
1438         struct vm86frame vmf;
1439         struct vm86context vmc;
1440         vm_offset_t pa;
1441         vm_offset_t physmap[PHYSMAP_ENTRIES*2];
1442         pt_entry_t *pte;
1443         quad_t maxmem;
1444         struct {
1445                 u_int64_t base;
1446                 u_int64_t length;
1447                 u_int32_t type;
1448         } *smap;
1449         quad_t dcons_addr, dcons_size;
1450
1451         bzero(&vmf, sizeof(struct vm86frame));
1452         bzero(physmap, sizeof(physmap));
1453         basemem = 0;
1454
1455         /*
1456          * Some newer BIOSes has broken INT 12H implementation which cause
1457          * kernel panic immediately. In this case, we need to scan SMAP
1458          * with INT 15:E820 first, then determine base memory size.
1459          */
1460         hasbrokenint12 = 0;
1461         TUNABLE_INT_FETCH("hw.hasbrokenint12", &hasbrokenint12);
1462         if (hasbrokenint12) {
1463                 goto int15e820;
1464         }
1465
1466         /*
1467          * Perform "base memory" related probes & setup.  If we get a crazy
1468          * value give the bios some scribble space just in case.
1469          */
1470         vm86_intcall(0x12, &vmf);
1471         basemem = vmf.vmf_ax;
1472         if (basemem > 640) {
1473                 kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1474                         "truncating to < 640K\n", basemem);
1475                 basemem = 636;
1476         }
1477
1478         /*
1479          * XXX if biosbasemem is now < 640, there is a `hole'
1480          * between the end of base memory and the start of
1481          * ISA memory.  The hole may be empty or it may
1482          * contain BIOS code or data.  Map it read/write so
1483          * that the BIOS can write to it.  (Memory from 0 to
1484          * the physical end of the kernel is mapped read-only
1485          * to begin with and then parts of it are remapped.
1486          * The parts that aren't remapped form holes that
1487          * remain read-only and are unused by the kernel.
1488          * The base memory area is below the physical end of
1489          * the kernel and right now forms a read-only hole.
1490          * The part of it from PAGE_SIZE to
1491          * (trunc_page(biosbasemem * 1024) - 1) will be
1492          * remapped and used by the kernel later.)
1493          *
1494          * This code is similar to the code used in
1495          * pmap_mapdev, but since no memory needs to be
1496          * allocated we simply change the mapping.
1497          */
1498         for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1499              pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1500                 pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1501                 *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1502         }
1503
1504         /*
1505          * if basemem != 640, map pages r/w into vm86 page table so 
1506          * that the bios can scribble on it.
1507          */
1508         pte = vm86paddr;
1509         for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1510                 pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1511
1512 int15e820:
1513         /*
1514          * map page 1 R/W into the kernel page table so we can use it
1515          * as a buffer.  The kernel will unmap this page later.
1516          */
1517         pte = vtopte(KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1518         *pte = (1 << PAGE_SHIFT) | PG_RW | PG_V;
1519
1520         /*
1521          * get memory map with INT 15:E820
1522          */
1523 #define SMAPSIZ         sizeof(*smap)
1524 #define SMAP_SIG        0x534D4150                      /* 'SMAP' */
1525
1526         vmc.npages = 0;
1527         smap = (void *)vm86_addpage(&vmc, 1, KERNBASE + (1 << PAGE_SHIFT));
1528         vm86_getptr(&vmc, (vm_offset_t)smap, &vmf.vmf_es, &vmf.vmf_di);
1529
1530         physmap_idx = 0;
1531         vmf.vmf_ebx = 0;
1532         do {
1533                 vmf.vmf_eax = 0xE820;
1534                 vmf.vmf_edx = SMAP_SIG;
1535                 vmf.vmf_ecx = SMAPSIZ;
1536                 i = vm86_datacall(0x15, &vmf, &vmc);
1537                 if (i || vmf.vmf_eax != SMAP_SIG)
1538                         break;
1539                 if (boothowto & RB_VERBOSE)
1540                         kprintf("SMAP type=%02x base=%08x %08x len=%08x %08x\n",
1541                                 smap->type,
1542                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->base + 4),
1543                                 (u_int32_t)smap->base,
1544                                 *(u_int32_t *)((char *)&smap->length + 4),
1545                                 (u_int32_t)smap->length);
1546
1547                 if (smap->type != 0x01)
1548                         goto next_run;
1549
1550                 if (smap->length == 0)
1551                         goto next_run;
1552
1553                 Realmem += smap->length;
1554
1555                 if (smap->base >= 0xffffffffLLU) {
1556                         kprintf("%ju MB of memory above 4GB ignored\n",
1557                                 (uintmax_t)(smap->length / 1024 / 1024));
1558                         goto next_run;
1559                 }
1560
1561                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1562                         if (smap->base < physmap[i + 1]) {
1563                                 if (boothowto & RB_VERBOSE) {
1564                                         kprintf("Overlapping or non-montonic "
1565                                                 "memory region, ignoring "
1566                                                 "second region\n");
1567                                 }
1568                                 Realmem -= smap->length;
1569                                 goto next_run;
1570                         }
1571                 }
1572
1573                 if (smap->base == physmap[physmap_idx + 1]) {
1574                         physmap[physmap_idx + 1] += smap->length;
1575                         goto next_run;
1576                 }
1577
1578                 physmap_idx += 2;
1579                 if (physmap_idx == PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1580                         kprintf("Too many segments in the physical "
1581                                 "address map, giving up\n");
1582                         break;
1583                 }
1584                 physmap[physmap_idx] = smap->base;
1585                 physmap[physmap_idx + 1] = smap->base + smap->length;
1586 next_run:
1587                 ; /* fix GCC3.x warning */
1588         } while (vmf.vmf_ebx != 0);
1589
1590         /*
1591          * Perform "base memory" related probes & setup based on SMAP
1592          */
1593         if (basemem == 0) {
1594                 for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1595                         if (physmap[i] == 0x00000000) {
1596                                 basemem = physmap[i + 1] / 1024;
1597                                 break;
1598                         }
1599                 }
1600
1601                 if (basemem == 0) {
1602                         basemem = 640;
1603                 }
1604
1605                 if (basemem > 640) {
1606                         kprintf("Preposterous BIOS basemem of %uK, "
1607                                 "truncating to 640K\n", basemem);
1608                         basemem = 640;
1609                 }
1610
1611                 for (pa = trunc_page(basemem * 1024);
1612                      pa < ISA_HOLE_START; pa += PAGE_SIZE) {
1613                         pte = vtopte(pa + KERNBASE);
1614                         *pte = pa | PG_RW | PG_V;
1615                 }
1616
1617                 pte = vm86paddr;
1618                 for (i = basemem / 4; i < 160; i++)
1619                         pte[i] = (i << PAGE_SHIFT) | PG_V | PG_RW | PG_U;
1620         }
1621
1622         if (physmap[1] != 0)
1623                 goto physmap_done;
1624
1625         /*
1626          * If we failed above, try memory map with INT 15:E801
1627          */
1628         vmf.vmf_ax = 0xE801;
1629         if (vm86_intcall(0x15, &vmf) == 0) {
1630                 extmem = vmf.vmf_cx + vmf.vmf_dx * 64;
1631         } else {
1632 #if 0
1633                 vmf.vmf_ah = 0x88;
1634                 vm86_intcall(0x15, &vmf);
1635                 extmem = vmf.vmf_ax;
1636 #else
1637                 /*
1638                  * Prefer the RTC value for extended memory.
1639                  */
1640                 extmem = rtcin(RTC_EXTLO) + (rtcin(RTC_EXTHI) << 8);
1641 #endif
1642         }
1643
1644         /*
1645          * Special hack for chipsets that still remap the 384k hole when
1646          * there's 16MB of memory - this really confuses people that
1647          * are trying to use bus mastering ISA controllers with the
1648          * "16MB limit"; they only have 16MB, but the remapping puts
1649          * them beyond the limit.
1650          *
1651          * If extended memory is between 15-16MB (16-17MB phys address range),
1652          *      chop it to 15MB.
1653          */
1654         if ((extmem > 15 * 1024) && (extmem < 16 * 1024))
1655                 extmem = 15 * 1024;
1656
1657         physmap[0] = 0;
1658         physmap[1] = basemem * 1024;
1659         physmap_idx = 2;
1660         physmap[physmap_idx] = 0x100000;
1661         physmap[physmap_idx + 1] = physmap[physmap_idx] + extmem * 1024;
1662
1663 physmap_done:
1664         /*
1665          * Now, physmap contains a map of physical memory.
1666          */
1667
1668 #ifdef SMP
1669         /* make hole for AP bootstrap code YYY */
1670         physmap[1] = mp_bootaddress(physmap[1]);
1671
1672         /* Save EBDA address, if any */
1673         ebda_addr = (u_long)(*(u_short *)(KERNBASE + 0x40e));
1674         ebda_addr <<= 4;
1675 #endif
1676
1677         /*
1678          * Maxmem isn't the "maximum memory", it's one larger than the
1679          * highest page of the physical address space.  It should be
1680          * called something like "Maxphyspage".  We may adjust this 
1681          * based on ``hw.physmem'' and the results of the memory test.
1682          */
1683         Maxmem = atop(physmap[physmap_idx + 1]);
1684
1685 #ifdef MAXMEM
1686         Maxmem = MAXMEM / 4;
1687 #endif
1688
1689         if (kgetenv_quad("hw.physmem", &maxmem))
1690                 Maxmem = atop(maxmem);
1691
1692         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) != Maxmem &&
1693             (boothowto & RB_VERBOSE))
1694                 kprintf("Physical memory use set to %lluK\n", Maxmem * 4);
1695
1696         /*
1697          * If Maxmem has been increased beyond what the system has detected,
1698          * extend the last memory segment to the new limit.
1699          */ 
1700         if (atop(physmap[physmap_idx + 1]) < Maxmem)
1701                 physmap[physmap_idx + 1] = ptoa(Maxmem);
1702
1703         /* call pmap initialization to make new kernel address space */
1704         pmap_bootstrap(first, 0);
1705
1706         /*
1707          * Size up each available chunk of physical memory.
1708          */
1709         physmap[0] = PAGE_SIZE;         /* mask off page 0 */
1710         pa_indx = 0;
1711         da_indx = 1;
1712         phys_avail[pa_indx++] = physmap[0];
1713         phys_avail[pa_indx] = physmap[0];
1714         dump_avail[da_indx] = physmap[0];
1715
1716         pte = CMAP1;
1717
1718         /*
1719          * Get dcons buffer address
1720          */
1721         if (kgetenv_quad("dcons.addr", &dcons_addr) == 0 ||
1722             kgetenv_quad("dcons.size", &dcons_size) == 0)
1723                 dcons_addr = 0;
1724
1725         /*
1726          * physmap is in bytes, so when converting to page boundaries,
1727          * round up the start address and round down the end address.
1728          */
1729         for (i = 0; i <= physmap_idx; i += 2) {
1730                 vm_offset_t end;
1731
1732                 end = ptoa(Maxmem);
1733                 if (physmap[i + 1] < end)
1734                         end = trunc_page(physmap[i + 1]);
1735                 for (pa = round_page(physmap[i]); pa < end; pa += PAGE_SIZE) {
1736                         int tmp, page_bad, full;
1737 #if 0
1738                         int *ptr = 0;
1739 #else
1740                         int *ptr = (int *)CADDR1;
1741 #endif
1742                         full = FALSE;
1743
1744                         /*
1745                          * block out kernel memory as not available.
1746                          */
1747                         if (pa >= 0x100000 && pa < first)
1748                                 goto do_dump_avail;
1749         
1750                         /*
1751                          * block out dcons buffer
1752                          */
1753                         if (dcons_addr > 0
1754                             && pa >= trunc_page(dcons_addr)
1755                             && pa < dcons_addr + dcons_size)
1756                                 goto do_dump_avail;
1757
1758                         page_bad = FALSE;
1759
1760                         /*
1761                          * map page into kernel: valid, read/write,non-cacheable
1762                          */
1763                         *pte = pa | PG_V | PG_RW | PG_N;
1764                         cpu_invltlb();
1765
1766                         tmp = *(int *)ptr;
1767                         /*
1768                          * Test for alternating 1's and 0's
1769                          */
1770                         *(volatile int *)ptr = 0xaaaaaaaa;
1771                         if (*(volatile int *)ptr != 0xaaaaaaaa) {
1772                                 page_bad = TRUE;
1773                         }
1774                         /*
1775                          * Test for alternating 0's and 1's
1776                          */
1777                         *(volatile int *)ptr = 0x55555555;
1778                         if (*(volatile int *)ptr != 0x55555555) {
1779                         page_bad = TRUE;
1780                         }
1781                         /*
1782                          * Test for all 1's
1783                          */
1784                         *(volatile int *)ptr = 0xffffffff;
1785                         if (*(volatile int *)ptr != 0xffffffff) {
1786                                 page_bad = TRUE;
1787                         }
1788                         /*
1789                          * Test for all 0's
1790                          */
1791                         *(volatile int *)ptr = 0x0;
1792                         if (*(volatile int *)ptr != 0x0) {
1793                                 page_bad = TRUE;
1794                         }
1795                         /*
1796                          * Restore original value.
1797                          */
1798                         *(int *)ptr = tmp;
1799
1800                         /*
1801                          * Adjust array of valid/good pages.
1802                          */
1803                         if (page_bad == TRUE) {
1804                                 continue;
1805                         }
1806                         /*
1807                          * If this good page is a continuation of the
1808                          * previous set of good pages, then just increase
1809                          * the end pointer. Otherwise start a new chunk.
1810                          * Note that "end" points one higher than end,
1811                          * making the range >= start and < end.
1812                          * If we're also doing a speculative memory
1813                          * test and we at or past the end, bump up Maxmem
1814                          * so that we keep going. The first bad page
1815                          * will terminate the loop.
1816                          */
1817                         if (phys_avail[pa_indx] == pa) {
1818                                 phys_avail[pa_indx] += PAGE_SIZE;
1819                         } else {
1820                                 pa_indx++;
1821                                 if (pa_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1822                                         kprintf("Too many holes in the physical address space, giving up\n");
1823                                         pa_indx--;
1824                                         full = TRUE;
1825                                         goto do_dump_avail;
1826                                 }
1827                                 phys_avail[pa_indx++] = pa;     /* start */
1828                                 phys_avail[pa_indx] = pa + PAGE_SIZE;   /* end */
1829                         }
1830                         physmem++;
1831 do_dump_avail:
1832                         if (dump_avail[da_indx] == pa) {
1833                                 dump_avail[da_indx] += PAGE_SIZE;
1834                         } else {
1835                                 da_indx++;
1836                                 if (da_indx >= PHYSMAP_ENTRIES*2) {
1837                                         da_indx--;
1838                                         goto do_next;
1839                                 }
1840                                 dump_avail[da_indx++] = pa;     /* start */
1841                                 dump_avail[da_indx] = pa + PAGE_SIZE; /* end */
1842                         }
1843 do_next:
1844                         if (full)
1845                                 break;
1846
1847                 }
1848         }
1849         *pte = 0;
1850         cpu_invltlb();
1851
1852         /*
1853          * XXX
1854          * The last chunk must contain at least one page plus the message
1855          * buffer to avoid complicating other code (message buffer address
1856          * calculation, etc.).
1857          */
1858         while (phys_avail[pa_indx - 1] + PAGE_SIZE +
1859             round_page(MSGBUF_SIZE) >= phys_avail[pa_indx]) {
1860                 physmem -= atop(phys_avail[pa_indx] - phys_avail[pa_indx - 1]);
1861                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1862                 phys_avail[pa_indx--] = 0;
1863         }
1864
1865         Maxmem = atop(phys_avail[pa_indx]);
1866
1867         /* Trim off space for the message buffer. */
1868         phys_avail[pa_indx] -= round_page(MSGBUF_SIZE);
1869
1870         avail_end = phys_avail[pa_indx];
1871 }
1872
1873 #ifdef SMP
1874 #ifdef APIC_IO
1875 int apic_io_enable = 1; /* Enabled by default for kernels compiled w/APIC_IO */
1876 #else
1877 int apic_io_enable = 0; /* Disabled by default for kernels compiled without */
1878 #endif
1879 TUNABLE_INT("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1880 extern struct machintr_abi MachIntrABI_APIC;
1881 #endif
1882
1883 struct machintr_abi MachIntrABI;
1884
1885 /*
1886  * IDT VECTORS:
1887  *      0       Divide by zero
1888  *      1       Debug
1889  *      2       NMI
1890  *      3       BreakPoint
1891  *      4       OverFlow
1892  *      5       Bound-Range
1893  *      6       Invalid OpCode
1894  *      7       Device Not Available (x87)
1895  *      8       Double-Fault
1896  *      9       Coprocessor Segment overrun (unsupported, reserved)
1897  *      10      Invalid-TSS
1898  *      11      Segment not present
1899  *      12      Stack
1900  *      13      General Protection
1901  *      14      Page Fault
1902  *      15      Reserved
1903  *      16      x87 FP Exception pending
1904  *      17      Alignment Check
1905  *      18      Machine Check
1906  *      19      SIMD floating point
1907  *      20-31   reserved
1908  *      32-255  INTn/external sources
1909  */
1910 void
1911 init386(int first)
1912 {
1913         struct gate_descriptor *gdp;
1914         int gsel_tss, metadata_missing, off, x;
1915         struct mdglobaldata *gd;
1916
1917         /*
1918          * Prevent lowering of the ipl if we call tsleep() early.
1919          */
1920         gd = &CPU_prvspace[0].mdglobaldata;
1921         bzero(gd, sizeof(*gd));
1922
1923         gd->mi.gd_curthread = &thread0;
1924         thread0.td_gd = &gd->mi;
1925
1926         atdevbase = ISA_HOLE_START + KERNBASE;
1927
1928         metadata_missing = 0;
1929         if (bootinfo.bi_modulep) {
1930                 preload_metadata = (caddr_t)bootinfo.bi_modulep + KERNBASE;
1931                 preload_bootstrap_relocate(KERNBASE);
1932         } else {
1933                 metadata_missing = 1;
1934         }
1935         if (bootinfo.bi_envp)
1936                 kern_envp = (caddr_t)bootinfo.bi_envp + KERNBASE;
1937
1938         /*
1939          * Default MachIntrABI to ICU
1940          */
1941         MachIntrABI = MachIntrABI_ICU;
1942 #ifdef SMP
1943         TUNABLE_INT_FETCH("hw.apic_io_enable", &apic_io_enable);
1944 #endif
1945
1946         /*
1947          * start with one cpu.  Note: with one cpu, ncpus2_shift, ncpus2_mask,
1948          * and ncpus_fit_mask remain 0.
1949          */
1950         ncpus = 1;
1951         ncpus2 = 1;
1952         ncpus_fit = 1;
1953         /* Init basic tunables, hz etc */
1954         init_param1();
1955
1956         /*
1957          * make gdt memory segments, the code segment goes up to end of the
1958          * page with etext in it, the data segment goes to the end of
1959          * the address space
1960          */
1961         /*
1962          * XXX text protection is temporarily (?) disabled.  The limit was
1963          * i386_btop(round_page(etext)) - 1.
1964          */
1965         gdt_segs[GCODE_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1966         gdt_segs[GDATA_SEL].ssd_limit = atop(0 - 1);
1967
1968         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_limit =
1969                 atop(sizeof(struct privatespace) - 1);
1970         gdt_segs[GPRIV_SEL].ssd_base = (int) &CPU_prvspace[0];
1971         gdt_segs[GPROC0_SEL].ssd_base =
1972                 (int) &CPU_prvspace[0].mdglobaldata.gd_common_tss;
1973
1974         gd->mi.gd_prvspace = &CPU_prvspace[0];
1975
1976         /*
1977          * Note: on both UP and SMP curthread must be set non-NULL
1978          * early in the boot sequence because the system assumes
1979          * that 'curthread' is never NULL.
1980          */
1981
1982         for (x = 0; x < NGDT; x++) {
1983 #ifdef BDE_DEBUGGER
1984                 /* avoid overwriting db entries with APM ones */
1985                 if (x >= GAPMCODE32_SEL && x <= GAPMDATA_SEL)
1986                         continue;
1987 #endif
1988                 ssdtosd(&gdt_segs[x], &gdt[x].sd);
1989         }
1990
1991         r_gdt.rd_limit = NGDT * sizeof(gdt[0]) - 1;
1992         r_gdt.rd_base =  (int) gdt;
1993         lgdt(&r_gdt);
1994
1995         mi_gdinit(&gd->mi, 0);
1996         cpu_gdinit(gd, 0);
1997         mi_proc0init(&gd->mi, proc0paddr);
1998         safepri = TDPRI_MAX;
1999
2000         /* make ldt memory segments */
2001         /*
2002          * XXX - VM_MAX_USER_ADDRESS is an end address, not a max.  And it
2003          * should be spelled ...MAX_USER...
2004          */
2005         ldt_segs[LUCODE_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2006         ldt_segs[LUDATA_SEL].ssd_limit = atop(VM_MAX_USER_ADDRESS - 1);
2007         for (x = 0; x < sizeof ldt_segs / sizeof ldt_segs[0]; x++)
2008                 ssdtosd(&ldt_segs[x], &ldt[x].sd);
2009
2010         _default_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2011         lldt(_default_ldt);
2012         gd->gd_currentldt = _default_ldt;
2013         /* spinlocks and the BGL */
2014         init_locks();
2015
2016         /*
2017          * Setup the hardware exception table.  Most exceptions use
2018          * SDT_SYS386TGT, known as a 'trap gate'.  Trap gates leave
2019          * interrupts enabled.  VM page faults use SDT_SYS386IGT, known as
2020          * an 'interrupt trap gate', which disables interrupts on entry,
2021          * in order to be able to poll the appropriate CRn register to
2022          * determine the fault address.
2023          */
2024         for (x = 0; x < NIDT; x++) {
2025 #ifdef DEBUG_INTERRUPTS
2026                 setidt(x, Xrsvdary[x], SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2027 #else
2028                 setidt(x, &IDTVEC(rsvd0), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2029 #endif
2030         }
2031         setidt(0, &IDTVEC(div),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2032         setidt(1, &IDTVEC(dbg),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2033         setidt(2, &IDTVEC(nmi),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2034         setidt(3, &IDTVEC(bpt),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2035         setidt(4, &IDTVEC(ofl),  SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2036         setidt(5, &IDTVEC(bnd),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2037         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2038         setidt(7, &IDTVEC(dna),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2039         setidt(8, 0,  SDT_SYSTASKGT, SEL_KPL, GSEL(GPANIC_SEL, SEL_KPL));
2040         setidt(9, &IDTVEC(fpusegm),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2041         setidt(10, &IDTVEC(tss),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2042         setidt(11, &IDTVEC(missing),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2043         setidt(12, &IDTVEC(stk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2044         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2045         setidt(14, &IDTVEC(page),  SDT_SYS386IGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2046         setidt(15, &IDTVEC(rsvd0),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2047         setidt(16, &IDTVEC(fpu),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2048         setidt(17, &IDTVEC(align), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2049         setidt(18, &IDTVEC(mchk),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2050         setidt(19, &IDTVEC(xmm), SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2051         setidt(0x80, &IDTVEC(int0x80_syscall),
2052                         SDT_SYS386TGT, SEL_UPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2053
2054         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2055         r_idt.rd_base = (int) idt;
2056         lidt(&r_idt);
2057
2058         /*
2059          * Initialize the console before we print anything out.
2060          */
2061         cninit();
2062
2063         if (metadata_missing)
2064                 kprintf("WARNING: loader(8) metadata is missing!\n");
2065
2066 #if     NISA >0
2067         elcr_probe();
2068         isa_defaultirq();
2069 #endif
2070         rand_initialize();
2071
2072 #ifdef DDB
2073         kdb_init();
2074         if (boothowto & RB_KDB)
2075                 Debugger("Boot flags requested debugger");
2076 #endif
2077
2078         finishidentcpu();       /* Final stage of CPU initialization */
2079         setidt(6, &IDTVEC(ill),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2080         setidt(13, &IDTVEC(prot),  SDT_SYS386TGT, SEL_KPL, GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL));
2081         initializecpu();        /* Initialize CPU registers */
2082
2083         /*
2084          * make an initial tss so cpu can get interrupt stack on syscall!
2085          * The 16 bytes is to save room for a VM86 context.
2086          */
2087         gd->gd_common_tss.tss_esp0 = (int) thread0.td_pcb - 16;
2088         gd->gd_common_tss.tss_ss0 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL) ;
2089         gsel_tss = GSEL(GPROC0_SEL, SEL_KPL);
2090         gd->gd_tss_gdt = &gdt[GPROC0_SEL].sd;
2091         gd->gd_common_tssd = *gd->gd_tss_gdt;
2092         gd->gd_common_tss.tss_ioopt = (sizeof gd->gd_common_tss) << 16;
2093         ltr(gsel_tss);
2094
2095         dblfault_tss.tss_esp = dblfault_tss.tss_esp0 = dblfault_tss.tss_esp1 =
2096             dblfault_tss.tss_esp2 = (int) &dblfault_stack[sizeof(dblfault_stack)];
2097         dblfault_tss.tss_ss = dblfault_tss.tss_ss0 = dblfault_tss.tss_ss1 =
2098             dblfault_tss.tss_ss2 = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2099         dblfault_tss.tss_cr3 = (int)IdlePTD;
2100         dblfault_tss.tss_eip = (int) dblfault_handler;
2101         dblfault_tss.tss_eflags = PSL_KERNEL;
2102         dblfault_tss.tss_ds = dblfault_tss.tss_es =
2103             dblfault_tss.tss_gs = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
2104         dblfault_tss.tss_fs = GSEL(GPRIV_SEL, SEL_KPL);
2105         dblfault_tss.tss_cs = GSEL(GCODE_SEL, SEL_KPL);
2106         dblfault_tss.tss_ldt = GSEL(GLDT_SEL, SEL_KPL);
2107
2108         vm86_initialize();
2109         getmemsize(first);
2110         init_param2(physmem);
2111
2112         /* now running on new page tables, configured,and u/iom is accessible */
2113
2114         /* Map the message buffer. */
2115         for (off = 0; off < round_page(MSGBUF_SIZE); off += PAGE_SIZE)
2116                 pmap_kenter((vm_offset_t)msgbufp + off, avail_end + off);
2117
2118         msgbufinit(msgbufp, MSGBUF_SIZE);
2119
2120         /* make a call gate to reenter kernel with */
2121         gdp = &ldt[LSYS5CALLS_SEL].gd;
2122
2123         x = (int) &IDTVEC(syscall);
2124         gdp->gd_looffset = x++;
2125         gdp->gd_selector = GSEL(GCODE_SEL,SEL_KPL);
2126         gdp->gd_stkcpy = 1;
2127         gdp->gd_type = SDT_SYS386CGT;
2128         gdp->gd_dpl = SEL_UPL;
2129         gdp->gd_p = 1;
2130         gdp->gd_hioffset = ((int) &IDTVEC(syscall)) >>16;
2131
2132         /* XXX does this work? */
2133         ldt[LBSDICALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2134         ldt[LSOL26CALLS_SEL] = ldt[LSYS5CALLS_SEL];
2135
2136         /* transfer to user mode */
2137
2138         _ucodesel = LSEL(LUCODE_SEL, SEL_UPL);
2139         _udatasel = LSEL(LUDATA_SEL, SEL_UPL);
2140
2141         /* setup proc 0's pcb */
2142         thread0.td_pcb->pcb_flags = 0;
2143         thread0.td_pcb->pcb_cr3 = (int)IdlePTD; /* should already be setup */
2144         thread0.td_pcb->pcb_ext = 0;
2145         lwp0.lwp_md.md_regs = &proc0_tf;
2146 }
2147
2148 /*
2149  * Initialize machine-dependant portions of the global data structure.
2150  * Note that the global data area and cpu0's idlestack in the private
2151  * data space were allocated in locore.
2152  *
2153  * Note: the idlethread's cpl is 0
2154  *
2155  * WARNING!  Called from early boot, 'mycpu' may not work yet.
2156  */
2157 void
2158 cpu_gdinit(struct mdglobaldata *gd, int cpu)
2159 {
2160         if (cpu)
2161                 gd->mi.gd_curthread = &gd->mi.gd_idlethread;
2162
2163         lwkt_init_thread(&gd->mi.gd_idlethread, 
2164                         gd->mi.gd_prvspace->idlestack, 
2165                         sizeof(gd->mi.gd_prvspace->idlestack), 
2166                         0, &gd->mi);
2167         lwkt_set_comm(&gd->mi.gd_idlethread, "idle_%d", cpu);
2168         gd->mi.gd_idlethread.td_switch = cpu_lwkt_switch;
2169         gd->mi.gd_idlethread.td_sp -= sizeof(void *);
2170         *(void **)gd->mi.gd_idlethread.td_sp = cpu_idle_restore;
2171 }
2172
2173 int
2174 is_globaldata_space(vm_offset_t saddr, vm_offset_t eaddr)
2175 {
2176         if (saddr >= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[0] &&
2177             eaddr <= (vm_offset_t)&CPU_prvspace[MAXCPU]) {
2178                 return (TRUE);
2179         }
2180         return (FALSE);
2181 }
2182
2183 struct globaldata *
2184 globaldata_find(int cpu)
2185 {
2186         KKASSERT(cpu >= 0 && cpu < ncpus);
2187         return(&CPU_prvspace[cpu].mdglobaldata.mi);
2188 }
2189
2190 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
2191 static void f00f_hack(void *unused);
2192 SYSINIT(f00f_hack, SI_BOOT2_BIOS, SI_ORDER_ANY, f00f_hack, NULL);
2193
2194 static void
2195 f00f_hack(void *unused) 
2196 {
2197         struct gate_descriptor *new_idt;
2198         vm_offset_t tmp;
2199
2200         if (!has_f00f_bug)
2201                 return;
2202
2203         kprintf("Intel Pentium detected, installing workaround for F00F bug\n");
2204
2205         r_idt.rd_limit = sizeof(idt0) - 1;
2206
2207         tmp = kmem_alloc(&kernel_map, PAGE_SIZE * 2);
2208         if (tmp == 0)
2209                 panic("kmem_alloc returned 0");
2210         if (((unsigned int)tmp & (PAGE_SIZE-1)) != 0)
2211                 panic("kmem_alloc returned non-page-aligned memory");
2212         /* Put the first seven entries in the lower page */
2213         new_idt = (struct gate_descriptor*)(tmp + PAGE_SIZE - (7*8));
2214         bcopy(idt, new_idt, sizeof(idt0));
2215         r_idt.rd_base = (int)new_idt;
2216         lidt(&r_idt);
2217         idt = new_idt;
2218         if (vm_map_protect(&kernel_map, tmp, tmp + PAGE_SIZE,
2219                            VM_PROT_READ, FALSE) != KERN_SUCCESS)
2220                 panic("vm_map_protect failed");
2221         return;
2222 }
2223 #endif /* defined(I586_CPU) && !NO_F00F_HACK */
2224
2225 int
2226 ptrace_set_pc(struct lwp *lp, unsigned long addr)
2227 {
2228         lp->lwp_md.md_regs->tf_eip = addr;
2229         return (0);
2230 }
2231
2232 int
2233 ptrace_single_step(struct lwp *lp)
2234 {
2235         lp->lwp_md.md_regs->tf_eflags |= PSL_T;
2236         return (0);
2237 }
2238
2239 int
2240 fill_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2241 {
2242         struct trapframe *tp;
2243
2244         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2245         regs->r_gs = tp->tf_gs;
2246         regs->r_fs = tp->tf_fs;
2247         regs->r_es = tp->tf_es;
2248         regs->r_ds = tp->tf_ds;
2249         regs->r_edi = tp->tf_edi;
2250         regs->r_esi = tp->tf_esi;
2251         regs->r_ebp = tp->tf_ebp;
2252         regs->r_ebx = tp->tf_ebx;
2253         regs->r_edx = tp->tf_edx;
2254         regs->r_ecx = tp->tf_ecx;
2255         regs->r_eax = tp->tf_eax;
2256         regs->r_eip = tp->tf_eip;
2257         regs->r_cs = tp->tf_cs;
2258         regs->r_eflags = tp->tf_eflags;
2259         regs->r_esp = tp->tf_esp;
2260         regs->r_ss = tp->tf_ss;
2261         return (0);
2262 }
2263
2264 int
2265 set_regs(struct lwp *lp, struct reg *regs)
2266 {
2267         struct trapframe *tp;
2268
2269         tp = lp->lwp_md.md_regs;
2270         if (!EFL_SECURE(regs->r_eflags, tp->tf_eflags) ||
2271             !CS_SECURE(regs->r_cs))
2272                 return (EINVAL);
2273         tp->tf_gs = regs->r_gs;
2274         tp->tf_fs = regs->r_fs;
2275         tp->tf_es = regs->r_es;
2276         tp->tf_ds = regs->r_ds;
2277         tp->tf_edi = regs->r_edi;
2278         tp->tf_esi = regs->r_esi;
2279         tp->tf_ebp = regs->r_ebp;
2280         tp->tf_ebx = regs->r_ebx;
2281         tp->tf_edx = regs->r_edx;
2282         tp->tf_ecx = regs->r_ecx;
2283         tp->tf_eax = regs->r_eax;
2284         tp->tf_eip = regs->r_eip;
2285         tp->tf_cs = regs->r_cs;
2286         tp->tf_eflags = regs->r_eflags;
2287         tp->tf_esp = regs->r_esp;
2288         tp->tf_ss = regs->r_ss;
2289         return (0);
2290 }
2291
2292 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2293 static void
2294 fill_fpregs_xmm(struct savexmm *sv_xmm, struct save87 *sv_87)
2295 {
2296         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2297         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2298         int i;
2299
2300         /* FPU control/status */
2301         penv_87->en_cw = penv_xmm->en_cw;
2302         penv_87->en_sw = penv_xmm->en_sw;
2303         penv_87->en_tw = penv_xmm->en_tw;
2304         penv_87->en_fip = penv_xmm->en_fip;
2305         penv_87->en_fcs = penv_xmm->en_fcs;
2306         penv_87->en_opcode = penv_xmm->en_opcode;
2307         penv_87->en_foo = penv_xmm->en_foo;
2308         penv_87->en_fos = penv_xmm->en_fos;
2309
2310         /* FPU registers */
2311         for (i = 0; i < 8; ++i)
2312                 sv_87->sv_ac[i] = sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc;
2313
2314         sv_87->sv_ex_sw = sv_xmm->sv_ex_sw;
2315 }
2316
2317 static void
2318 set_fpregs_xmm(struct save87 *sv_87, struct savexmm *sv_xmm)
2319 {
2320         struct env87 *penv_87 = &sv_87->sv_env;
2321         struct envxmm *penv_xmm = &sv_xmm->sv_env;
2322         int i;
2323
2324         /* FPU control/status */
2325         penv_xmm->en_cw = penv_87->en_cw;
2326         penv_xmm->en_sw = penv_87->en_sw;
2327         penv_xmm->en_tw = penv_87->en_tw;
2328         penv_xmm->en_fip = penv_87->en_fip;
2329         penv_xmm->en_fcs = penv_87->en_fcs;
2330         penv_xmm->en_opcode = penv_87->en_opcode;
2331         penv_xmm->en_foo = penv_87->en_foo;
2332         penv_xmm->en_fos = penv_87->en_fos;
2333
2334         /* FPU registers */
2335         for (i = 0; i < 8; ++i)
2336                 sv_xmm->sv_fp[i].fp_acc = sv_87->sv_ac[i];
2337
2338         sv_xmm->sv_ex_sw = sv_87->sv_ex_sw;
2339 }
2340 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2341
2342 int
2343 fill_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2344 {
2345 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2346         if (cpu_fxsr) {
2347                 fill_fpregs_xmm(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm,
2348                                 (struct save87 *)fpregs);
2349                 return (0);
2350         }
2351 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2352         bcopy(&lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, fpregs, sizeof *fpregs);
2353         return (0);
2354 }
2355
2356 int
2357 set_fpregs(struct lwp *lp, struct fpreg *fpregs)
2358 {
2359 #ifndef CPU_DISABLE_SSE
2360         if (cpu_fxsr) {
2361                 set_fpregs_xmm((struct save87 *)fpregs,
2362                                &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_xmm);
2363                 return (0);
2364         }
2365 #endif /* CPU_DISABLE_SSE */
2366         bcopy(fpregs, &lp->lwp_thread->td_pcb->pcb_save.sv_87, sizeof *fpregs);
2367         return (0);
2368 }
2369
2370 int
2371 fill_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2372 {
2373         if (lp == NULL) {
2374                 dbregs->dr0 = rdr0();
2375                 dbregs->dr1 = rdr1();
2376                 dbregs->dr2 = rdr2();
2377                 dbregs->dr3 = rdr3();
2378                 dbregs->dr4 = rdr4();
2379                 dbregs->dr5 = rdr5();
2380                 dbregs->dr6 = rdr6();
2381                 dbregs->dr7 = rdr7();
2382         } else {
2383                 struct pcb *pcb;
2384
2385                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2386                 dbregs->dr0 = pcb->pcb_dr0;
2387                 dbregs->dr1 = pcb->pcb_dr1;
2388                 dbregs->dr2 = pcb->pcb_dr2;
2389                 dbregs->dr3 = pcb->pcb_dr3;
2390                 dbregs->dr4 = 0;
2391                 dbregs->dr5 = 0;
2392                 dbregs->dr6 = pcb->pcb_dr6;
2393                 dbregs->dr7 = pcb->pcb_dr7;
2394         }
2395         return (0);
2396 }
2397
2398 int
2399 set_dbregs(struct lwp *lp, struct dbreg *dbregs)
2400 {
2401         if (lp == NULL) {
2402                 load_dr0(dbregs->dr0);
2403                 load_dr1(dbregs->dr1);
2404                 load_dr2(dbregs->dr2);
2405                 load_dr3(dbregs->dr3);
2406                 load_dr4(dbregs->dr4);
2407                 load_dr5(dbregs->dr5);
2408                 load_dr6(dbregs->dr6);
2409                 load_dr7(dbregs->dr7);
2410         } else {
2411                 struct pcb *pcb;
2412                 struct ucred *ucred;
2413                 int i;
2414                 uint32_t mask1, mask2;
2415
2416                 /*
2417                  * Don't let an illegal value for dr7 get set.  Specifically,
2418                  * check for undefined settings.  Setting these bit patterns
2419                  * result in undefined behaviour and can lead to an unexpected
2420                  * TRCTRAP.
2421                  */
2422                 for (i = 0, mask1 = 0x3<<16, mask2 = 0x2<<16; i < 8; 
2423                      i++, mask1 <<= 2, mask2 <<= 2)
2424                         if ((dbregs->dr7 & mask1) == mask2)
2425                                 return (EINVAL);
2426                 
2427                 pcb = lp->lwp_thread->td_pcb;
2428                 ucred = lp->lwp_proc->p_ucred;
2429
2430                 /*
2431                  * Don't let a process set a breakpoint that is not within the
2432                  * process's address space.  If a process could do this, it
2433                  * could halt the system by setting a breakpoint in the kernel
2434                  * (if ddb was enabled).  Thus, we need to check to make sure
2435                  * that no breakpoints are being enabled for addresses outside
2436                  * process's address space, unless, perhaps, we were called by
2437                  * uid 0.
2438                  *
2439                  * XXX - what about when the watched area of the user's
2440                  * address space is written into from within the kernel
2441                  * ... wouldn't that still cause a breakpoint to be generated
2442                  * from within kernel mode?
2443                  */
2444
2445                 if (priv_check_cred(ucred, PRIV_ROOT, 0) != 0) {
2446                         if (dbregs->dr7 & 0x3) {
2447                                 /* dr0 is enabled */
2448                                 if (dbregs->dr0 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2449                                         return (EINVAL);
2450                         }
2451
2452                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<2)) {
2453                                 /* dr1 is enabled */
2454                                 if (dbregs->dr1 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2455                                         return (EINVAL);
2456                         }
2457
2458                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<4)) {
2459                                 /* dr2 is enabled */
2460                                 if (dbregs->dr2 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2461                                         return (EINVAL);
2462                         }
2463
2464                         if (dbregs->dr7 & (0x3<<6)) {
2465                                 /* dr3 is enabled */
2466                                 if (dbregs->dr3 >= VM_MAX_USER_ADDRESS)
2467                                         return (EINVAL);
2468                         }
2469                 }
2470
2471                 pcb->pcb_dr0 = dbregs->dr0;
2472                 pcb->pcb_dr1 = dbregs->dr1;
2473                 pcb->pcb_dr2 = dbregs->dr2;
2474                 pcb->pcb_dr3 = dbregs->dr3;
2475                 pcb->pcb_dr6 = dbregs->dr6;
2476                 pcb->pcb_dr7 = dbregs->dr7;
2477
2478                 pcb->pcb_flags |= PCB_DBREGS;
2479         }
2480
2481         return (0);
2482 }
2483
2484 /*
2485  * Return > 0 if a hardware breakpoint has been hit, and the
2486  * breakpoint was in user space.  Return 0, otherwise.
2487  */
2488 int
2489 user_dbreg_trap(void)
2490 {
2491         u_int32_t dr7, dr6; /* debug registers dr6 and dr7 */
2492         u_int32_t bp;       /* breakpoint bits extracted from dr6 */
2493         int nbp;            /* number of breakpoints that triggered */
2494         caddr_t addr[4];    /* breakpoint addresses */
2495         int i;
2496         
2497         dr7 = rdr7();
2498         if ((dr7 & 0x000000ff) == 0) {
2499                 /*
2500                  * all GE and LE bits in the dr7 register are zero,
2501                  * thus the trap couldn't have been caused by the
2502                  * hardware debug registers
2503                  */
2504                 return 0;
2505         }
2506
2507         nbp = 0;
2508         dr6 = rdr6();
2509         bp = dr6 & 0x0000000f;
2510
2511         if (!bp) {
2512                 /*
2513                  * None of the breakpoint bits are set meaning this
2514                  * trap was not caused by any of the debug registers
2515                  */
2516                 return 0;
2517         }
2518
2519         /*
2520          * at least one of the breakpoints were hit, check to see
2521          * which ones and if any of them are user space addresses
2522          */
2523
2524         if (bp & 0x01) {
2525                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr0();
2526         }
2527         if (bp & 0x02) {
2528                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr1();
2529         }
2530         if (bp & 0x04) {
2531                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr2();
2532         }
2533         if (bp & 0x08) {
2534                 addr[nbp++] = (caddr_t)rdr3();
2535         }
2536
2537         for (i=0; i<nbp; i++) {
2538                 if (addr[i] <
2539                     (caddr_t)VM_MAX_USER_ADDRESS) {
2540                         /*
2541                          * addr[i] is in user space
2542                          */
2543                         return nbp;
2544                 }
2545         }
2546
2547         /*
2548          * None of the breakpoints are in user space.
2549          */
2550         return 0;
2551 }
2552
2553
2554 #ifndef DDB
2555 void
2556 Debugger(const char *msg)
2557 {
2558         kprintf("Debugger(\"%s\") called.\n", msg);
2559 }
2560 #endif /* no DDB */
2561
2562 #ifdef DDB
2563
2564 /*
2565  * Provide inb() and outb() as functions.  They are normally only
2566  * available as macros calling inlined functions, thus cannot be
2567  * called inside DDB.
2568  *
2569  * The actual code is stolen from <machine/cpufunc.h>, and de-inlined.
2570  */
2571
2572 #undef inb
2573 #undef outb
2574
2575 /* silence compiler warnings */
2576 u_char inb(u_int);
2577 void outb(u_int, u_char);
2578
2579 u_char
2580 inb(u_int port)
2581 {
2582         u_char  data;
2583         /*
2584          * We use %%dx and not %1 here because i/o is done at %dx and not at
2585          * %edx, while gcc generates inferior code (movw instead of movl)
2586          * if we tell it to load (u_short) port.
2587          */
2588         __asm __volatile("inb %%dx,%0" : "=a" (data) : "d" (port));
2589         return (data);
2590 }
2591
2592 void
2593 outb(u_int port, u_char data)
2594 {
2595         u_char  al;
2596         /*
2597          * Use an unnecessary assignment to help gcc's register allocator.
2598          * This make a large difference for gcc-1.40 and a tiny difference
2599          * for gcc-2.6.0.  For gcc-1.40, al had to be ``asm("ax")'' for
2600          * best results.  gcc-2.6.0 can't handle this.
2601          */
2602         al = data;
2603         __asm __volatile("outb %0,%%dx" : : "a" (al), "d" (port));
2604 }
2605
2606 #endif /* DDB */
2607
2608
2609
2610 #include "opt_cpu.h"
2611
2612
2613 /*
2614  * initialize all the SMP locks
2615  */
2616
2617 /* critical region when masking or unmasking interupts */
2618 struct spinlock_deprecated imen_spinlock;
2619
2620 /* critical region for old style disable_intr/enable_intr */
2621 struct spinlock_deprecated mpintr_spinlock;
2622
2623 /* critical region around INTR() routines */
2624 struct spinlock_deprecated intr_spinlock;
2625
2626 /* lock region used by kernel profiling */
2627 struct spinlock_deprecated mcount_spinlock;
2628
2629 /* locks com (tty) data/hardware accesses: a FASTINTR() */
2630 struct spinlock_deprecated com_spinlock;
2631
2632 /* lock regions around the clock hardware */
2633 struct spinlock_deprecated clock_spinlock;
2634
2635 /* lock around the MP rendezvous */
2636 struct spinlock_deprecated smp_rv_spinlock;
2637
2638 static void
2639 init_locks(void)
2640 {
2641 #ifdef SMP
2642         /*
2643          * Get the initial mplock with a count of 1 for the BSP.
2644          * This uses a LOGICAL cpu ID, ie BSP == 0.
2645          */
2646         cpu_get_initial_mplock();
2647 #endif
2648         /* DEPRECATED */
2649         spin_lock_init(&mcount_spinlock);
2650         spin_lock_init(&intr_spinlock);
2651         spin_lock_init(&mpintr_spinlock);
2652         spin_lock_init(&imen_spinlock);
2653         spin_lock_init(&smp_rv_spinlock);
2654         spin_lock_init(&com_spinlock);
2655         spin_lock_init(&clock_spinlock);
2656
2657         /* our token pool needs to work early */
2658         lwkt_token_pool_init();
2659 }